Mosaik statt Monokultur - Wissenschaftsjahr 2020/21 - Bioökonomie

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19.03.2021

Mosaik statt Monokultur

Kurz & Knapp
  • Wir benötigen neue Anbaumethoden in der Landwirtschaft, um nachhaltig und sicher Lebensmittel zu produzieren und gleichzeitig Lebensräume zu erhalten.
  • In dem Landschaftslabor „patchCROP“ erforscht das Projektteam erstmalig unter Praxisbedingungen Anbausysteme der Zukunft, die durch kleinflächigen und vielfältigen Anbau gekennzeichnet sind.
  • Technologien wie Robotik und künstliche Intelligenz ermöglichen neue, hocheffiziente Formen der Bewirtschaftung, die den Verbrauch von Düngemitteln und Pestiziden reduzieren. Das schont Boden als auch Umwelt und gewährleistet gleichzeitig eine gesicherte Ernährung.

Mosaik statt Monokultur

Ein Beitrag von Dr. Kathrin Grahmann und Prof. Frank Ewert, Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V.

Wie kommen wir zu einer nachhaltigen Landwirtschaft? Diese Frage wird angesichts der großen Herausforderungen, vor denen wir aktuell in diesem Bereich stehen, immer drängender. Die neue „Farm to Fork“- und die Biodiversitäts-Strategie der Europäischen Union werden tiefgreifende Veränderungen in der EU-Landwirtschaft einleiten: 50 % weniger chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel und 20 % weniger Dünger bis 2030 sind nur einige der dort beschriebenen Leitziele. Die Anbausysteme der Zukunft müssen vielfältiger werden, mit weniger Ressourcen auskommen, robuster gegenüber Wetterextremen und Krankheiten sein, die Bodenfruchtbarkeit erhalten und Artenvielfalt fördern und vieles mehr. Gleichzeitig müssen sie auch die Ernährungssicherheit einer wachsenden Weltbevölkerung gewährleisten. Eine ressourcenschonende, innovative Landwirtschaft der Zukunft bietet gleichzeitig ein innovatives Fundament für die Wachstumsbranche Bioökonomie, die auf nachwachsenden Rohstoffen aufbaut.

Köpfe des Wandels

Die Agrarwissenschaftlerin Dr. Kathrin Grahmann koordiniert das Landschaftslabor „PatchCrop“ am ZALF in der Arbeitsgruppe „Ressourceneffiziente Anbausysteme".

Der Agraringenieur Prof. Frank Ewert ist Wissenschaftlicher Direktor des ZALF und hält eine Professur für Pflanzenbau an der Universität Bonn.

Mehr Vielfalt auf dem Feld

Seit 2020 untersucht das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. vor diesem Hintergrund im Landschaftsexperiment „patchCROP“, wie mehr Vielfalt im Pflanzenanbau möglich ist. Mit Unterstützung des Landwirtschaftsbetriebes Komturei Lietzen stehen dafür 70 Hektar Ackerfläche im Osten Brandenburgs zur Verfügung. Aus der Luft betrachtet sieht das Feld aus wie ein Mosaik aus 30 quadratischen, jeweils einen halben Hektar kleinen Parzellen und Blühstreifen. Statt nur einer Fruchtart auf großer Fläche wachsen hier parallel nun bis zu neun unterschiedliche Kulturen. Das Team erwartet, dass dieser kleinflächige Anbau Artenvielfalt, Ertrag, Bodenfruchtbarkeit, Ressourcennutzung und Robustheit verbessern kann.

Das Landschaftslabor ist europaweit einmalig und ermöglicht über einen Zeitraum von zehn Jahren umfangreich Daten zu erheben und neue Technologien zu testen. Wie die meisten anderen Äcker hat die Versuchsfläche unterschiedliche Bodeneigenschaften. Einige Stellen sind feuchter als andere oder können Nährstoffe besser speichern. Die Erträge sind deshalb unterschiedlich hoch. Zudem hat jede Kultur unterschiedliche Ansprüche. Weizen benötigt zum Beispiel mehr Wasser und Nährstoffe als Roggen.

Feldroboter ermöglichen nachhaltige Anbausysteme

Das greift die Arbeitsgruppe in „patchCROP“ auf und wählt die Flächen für jede Feldfrucht so aus, dass ihre Ansprüche gut erfüllt werden. Es entsteht das besagte Mosaik aus kleinteiligen Anbauflächen. Mit den herkömmlichen landwirtschaftlichen Großmaschinen lässt sich eine solche Fläche jedoch nicht gewinnbringend bewirtschaften. Erfolgversprechende Zukunftstechnologien wie Robotik, Sensorik und künstliche Intelligenz sollen dabei helfen, dies zu ermöglichen.

Roboter bringen die Saat aus, düngen das Feld oder bekämpfen Unkraut. Sensoren zeigen punktgenau an, wo es Pflanzen an Nährstoffen fehlt oder wo sich eine Krankheit ausbreitet. Ein flächendeckender Pestizid- oder Düngemitteleinsatz ist dadurch nicht mehr notwendig, denn die Feldroboter können solche Problemzonen punktgenau versorgen bzw. behandeln. In einigen Jahrzehnten wird die Feldrobotik weit verbreitet sein. Mithilfe des Experimentes als Teil eines größeren Landschaftslabors entwickelt und testet das Projektteam gemeinsam mit der Praxis hierfür geeignete, nachhaltigere Anbausysteme.

Die hier veröffentlichten Inhalte und Meinungen der Autorinnen und Autoren entsprechen nicht notwendigerweise der Meinung des Wissenschaftsjahres 2020/21 – Bioökonomie.​

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